CN115553487B - 一种加热卷烟薄片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加热不燃烧烟草制品技术领域，尤其涉及一种加热卷烟薄片及其制造方法。这种加热卷烟薄片，包括水、胶粘剂、发烟剂、烟粉、木浆，还包括茶果浆和动物油脂，所述茶果浆包括单宁和茶皂苷，所述动物油脂包括甘油酯。本申请在薄片原料中增加茶果浆和动物油脂，通过纤维素、单宁、茶皂苷、甘油酯之间的协同作用有效改善薄片的吸潮问题并提高薄片的抗张强度。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧烟草制品技术领域，尤其涉及一种加热卷烟薄片及其制造方法。
背景技术
加热不燃烧烟草制品，是一种结合了加热器具及烟弹的新型产品，它是以“只加热不燃烧”为思路设计的“低温卷烟”，利用专用加热装置将经过处理烟丝、烟弹加热到一定温度，将烟弹加热到足以散发出烟气的程度，供人吸食。
加热不燃烧烟草制品烟弹主要分为两种，分别是颗粒技术和薄片技术。颗粒技术的优点是加热芯加热后残留物是一些干燥的碳化颗粒，可以较轻松的祛除，但缺点是颗粒加热不均匀，烟雾量小，容易产生焦糊味，前后发烟量不一致，不能保持香烟香气。薄片技术是将草本植物或类烟草成分粉碎与天然纤维混合，加入胶黏剂等搅拌均匀，经恒压干燥后制成薄片产品，特点是加热时充分彻底，能最大程度保持烟香气。但缺点是薄片易吸潮，影响上机适应性。
为了解决薄片的吸潮问题，现有技术中通常是在薄片表面形成防潮层，比如公开号为CN113907409A的专利文件公开的这样一种防止烟草薄片吸潮的防潮保湿剂，其特征在于，包括多元醇、β-环糊精和聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，通过喷涂防潮保湿剂防止薄片吸潮。再比如公开号为CN114009826A的专利文件公开的这样一种加热卷烟烟芯材料及其制备方法，包括如下步骤：发烟剂前处理、香料配置、胶料前处理、基材浆料制备、粉末材料处理、基材成型、粉末喷涂、薄片辊压、覆膜、干燥成型。在发烟剂中加入多孔固体吸附剂以及与胶水体系混合将发烟剂包埋在基材浆料之中，配合覆膜工艺处理可有效解决制备的烟芯材料的吸潮问题。
上述方案中，一方面防潮层存在容易脱落的问题，影响薄片的长期保存效果；另一方面薄片本身还存在抗张强度低的问题，防潮层所使用的材料也不会对薄片的抗张强度产生积极影响。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种加热卷烟薄片及其制造方法。
本发明解决问题的技术方案是，首先提供一种加热卷烟薄片，包括水、胶粘剂、发烟剂、烟粉、木浆，还包括茶果浆和动物油脂，所述茶果浆包括单宁和茶皂苷，所述动物油脂包括甘油酯。
其中，水、胶粘剂、发烟剂、烟粉、木浆为薄片的常用组分。
发烟剂的作用是在加热时雾化、产生烟气，选用常用的发烟剂即可，比如丙二醇、丙三醇。作为本发明的优选，按照质量份，所述发烟剂包括丙二醇10-60份、丙三醇40-90份。
木浆主要用于为薄片提供支撑纤维，保证薄片的基本强度，通常由植物原料经化学制浆、物理打浆制成，植物原料可是针叶木、阔叶木等木本植物，也可以是龙须草、烟梗等草本植物，可以直接于市面上购买得到。
烟粉用于为薄片提供传统卷烟香气，也提供一定的支撑纤维，通常直接将烟叶发酵后冷冻粉碎制得。
胶粘剂用于将上述固体成分组合在一起，优选无毒无刺激性气味的胶粘剂，作为本发明的优选，所述胶粘剂包括瓜尔胶、壳聚糖、羧甲基纤维素钠、果胶中的一种或几种。
水一般是用于稀释上述组分，便于后续抄制为薄片。
为了解决薄片的吸潮问题和抗张强度低的问题，本申请中，创造性地在薄片原料中新增了茶果浆和动物油脂。
茶果浆主要由茶果在溶剂条件下提取得到，茶果包括外层的果壳以及其内的茶籽，其中，果壳含有较高含量的单宁，茶籽含有较高含量的茶皂苷以及植物油脂。提取茶果的溶剂的选用不受限制，作为本发明的优选，选用丙二醇和水的混合溶剂。丙二醇和水的用量比不受限制，作为本发明的优选，按照质量份，溶剂包括丙二醇10-60份、水20-90份。茶果和溶剂的用量比不受限制，为了提高提取率，作为本发明的优选，提取时，按照质量份，将茶果10-80份、溶剂10-80份混合。
动物油脂的主要成分是棕榈酸、硬脂酸的甘油三酸酯。作为本发明的优选，所述动物油脂包括猪油、牛油、羊油中的一种或多种。
当将茶果浆和动物油脂混合使用时，第一，茶果浆和动物油脂可以分别发生作用：茶果浆中：木浆纤维素通过醛基（制备木浆的过程中，用到的漂白剂使得纤维素羟基氧化为醛、通、酸等基团）与单宁分子上的活泼氢发生缩合反应，将单宁通过共价键锚固到纤维上，取代了纤维素之间的氢键连接结构，从而提高薄片的疏水性、避免吸潮，并一定程度上提高了纤维之间的结合强度、即提高薄片的抗张强度；植物油脂可通过其疏水基团，在薄片表面形成一层疏水性薄膜，提高疏水性能以实现防潮，并能改善薄片内应力以增加薄片抗张强度。动物油脂中：也是通过其疏水基团提高疏水性能，并改善内应力。
第二，茶果浆和动物油脂可以发生协同作用：由于水和动物油脂的存在，在薄片成型之前，所有原料混合得到的浆料为油水混合物，茶皂苷具有良好的界面活性，其可以帮助油水混合物乳化，提高浆料的均匀性，提高薄片防潮的均匀性。同时，茶皂苷也会自组装形成胶束，其在油水界面自组装形成有序的纤维状聚集体，并由于茶皂苷分子垂直于界面吸附，具有极高的弹性模量和粘度，表现出粘弹性行为，通过粘弹性改善薄片抗张强度。而甘油酯也是两亲性分子，油相中的甘油酯倾向于向油滴表面吸附，在一定浓度下，甘油酯晶体就会刺穿茶皂苷的纤维界面膜进入水相中，此时甘油酯部分参与界面形成，甘油酯和茶皂苷协同降低界面张力，形成的乳液滴更小，堆积更加紧密，构建的三维网络结构强度更大，因而机械性能提高。
上述过程中，茶果浆和动物油脂的用量比对最终表现的疏水性和抗张强度具有一定影响，动物油脂的用量过高、导致甘油酯的用量过高，会影响纤维界面膜的粘弹性、影响薄片抗张强度；动物油脂的用量过低、导致甘油酯的用量过低，一方面疏水性不足，另一方面甘油酯不足以刺穿纤维界面膜，影响甘油酯和茶皂苷发挥协同作用。作为本发明的优选，所述动物油脂的用量为所述茶果浆用量的3-5wt%。
其他原料的含量也存在一定影响，作为本发明的优选，按照质量份，所述加热卷烟薄片包括烟粉10-60份、茶果浆5-60份、水10-40份、胶粘剂0.2-5份、发烟剂10-60份、木浆1-4份、动物油脂0.5-4份。
为了进一步改善薄片的吸潮问题和抗张强度，本申请中，作为本发明的优选，所述烟粉由果浆与发酵后烟叶的混合物在140-160℃下烘烤后粉碎制得。
传统的烟粉只有发酵后的烟叶，本申请中加入果浆共烘。果浆主要由水果原料在溶剂条件下提取得到，其中含有果糖等糖类化合物。对烟叶发酵，能够降低烟叶中的有害成分，同时发酵得到氨基酸。而氨基酸可以与糖类化合物在一定的温度下产生美拉德反应，不仅进一步改善薄片的香气，降低杂气和刺激性；而且得到的产物包括糖醛，也能与茶果浆中的单宁共价缩合，提高薄片的疏水性和抗张强度，同时在单宁的中间作用下，烟粉和木浆的相容性更好。
考虑到美拉德反应产物的生成量，作为本发明的优选，按照质量份，所述烟粉包括发酵后的烟叶10-99份、果浆1-30份。
其中，果浆可以是任意水果原料的溶剂提取物，比如苹果浆、大枣浆、椰肉浆等，作为本发明的优选，选用椰肉浆。因椰肉含油量为35%，油中富含癸酸、棕榈酸、月桂酸、油酸、脂肪酸以及游离脂肪酸，利用椰油中的疏水基团，可以进一步改善薄片的吸潮问题。提取果浆的溶剂的选用不受限制，作为本发明的优选，按照质量份，溶剂包括丙二醇10-50份、水30-80份。水果和溶剂的用量比不受限制，作为本发明的优选，提取时，按照质量份，将水果10-60份、溶剂20-90份混合。
发酵后烟叶可以是新鲜烟叶以任意方式发酵的产物，作为本发明的优选，所述发酵后烟叶为烟叶和可可果肉的混合发酵物。将烟叶与可可果肉共同发酵可调匀烟叶颜色，增加烟叶奶香、豆香香韵。作为本发明的优选，按照质量份，将10-80份可可果肉、30-90份烟叶混合发酵。
本申请还有一个目的是提供一种加热卷烟薄片的制造方法，包括以下步骤：
S1.按照质量份将烟粉、茶果浆、水、胶粘剂、发烟剂、木浆、动物油脂混合均匀后，于50-60℃下搅拌得到稠浆；
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型并烘干得到薄片。
本申请中，在特定的50-60℃温度范围内搅拌制得稠浆，以促进油水乳液的稳定成型，从而保证后续的疏水性和抗张强度。
薄片本身需要有一定的含水率以避免薄片过干而易碎，作为本发明的优选，成型后干燥至含水率为7-12％，得到薄片。
作为本发明的优选，所述烟粉通过以下步骤制备：将新鲜可可果肉和烟叶混合后于40-50℃下发酵；取出发酵产物于90-110℃下烘烤至水分为10-20%，得到发酵后烟叶；将发酵后烟叶和果浆混合于140-160℃下烘烤至水分为4-7%，然后粉碎筛分得到烟粉。
本发明的有益效果：
1.本申请中，通过在薄片原料中增加茶果浆和动物油脂，有效改善薄片的吸潮问题并提高薄片的抗张强度。
2.本申请中，通过果浆改性传统烟粉，在改善薄片的抽吸口感的同时还能配合茶果浆的使用以进一步改善薄片吸潮问题并提高抗张强度，此外还能改善烟粉和木浆的相容性。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种加热卷烟薄片，通过以下步骤制备：制备过程中，原料均以质量份计。
果浆制备：将20份丙二醇与80份水混合均匀，得到溶剂；将20份椰肉、80份溶剂混合后破碎、打浆、过滤，得到果浆。
茶果浆制备：将20份丙二醇与80份水混合均匀，得到溶剂；将20份茶果、80份溶剂混合后破碎、打浆、过滤，得到茶果浆。
烟粉制备：将30份新鲜可可果肉和70份烟叶混合均匀，得到混合物A；将混合物A恒温45℃发酵7天；取出混合物A放入烤箱100℃烘烤，混合物A烘烤至水分为16%；然后将90份混合物A和5份果浆混合后搅拌均匀，得到混合物B；将混合物B放入烤箱145℃继续烘烤至水分为7%；混合物B粉碎筛分得到烟粉。
发烟剂制备：将30份丙二醇、70份丙三醇混合均匀得到发烟剂。
动物油脂选用牛油。胶粘剂选用果胶。木浆选用杨木浆。
S1.将25份烟粉、50份茶果浆、10份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆、1份动物油脂混合均匀后，于恒温55℃下搅拌4h得到稠浆。
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型的薄片干燥至含水率为9％；将烘干的薄片从钢带上剥离卷包密封包装。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：增加动物油脂的用量。
步骤S1中，将25份烟粉、50份茶果浆、10份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆、2份动物油脂混合均匀后，于恒温55℃下搅拌4h得到稠浆。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：大量增加动物油脂的用量。
步骤S1中，将25份烟粉、50份茶果浆、10份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆、4份动物油脂混合均匀后，于恒温55℃下搅拌4h得到稠浆。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：不使用果浆。
烟粉制备：将30份新鲜可可果肉和70份烟叶混合均匀，得到混合物A；将混合物A恒温45℃发酵7天；取出混合物A放入烤箱100℃烘烤，混合物A烘烤至水分为16%；然后将90份混合物A放入烤箱145℃继续烘烤至水分为7%，最后粉碎筛分得到烟粉。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：烟叶不发酵。
烟粉制备：将100份烟叶放入烤箱100℃烘烤，烘烤至水分为16%；然后取90份烟叶和5份果浆混合后搅拌均匀，得到混合物B；将混合物B放入烤箱145℃继续烘烤至水分为7%；混合物B粉碎筛分得到烟粉。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：果浆由椰肉浆替换为苹果浆。
果浆制备：将20份丙二醇与80份水混合均匀，得到溶剂；将20份苹果、80份溶剂混合后破碎、打浆、过滤，得到果浆。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：搅拌温度过高。
步骤S1，将25份烟粉、50份茶果浆、10份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆、1份动物油脂混合均匀后，于恒温40℃下搅拌4h得到稠浆。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：搅拌温度过低。
步骤S1，将25份烟粉、50份茶果浆、10份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆、1份动物油脂混合均匀后，于恒温80℃下搅拌4h得到稠浆。
实施例9
一种加热卷烟薄片，通过以下步骤制备：制备过程中，原料均以质量份计。
果浆制备：将10份丙二醇与90份水混合均匀，得到溶剂；将10份苹果、80份溶剂混合后破碎、打浆、过滤，得到果浆。
茶果浆制备：将10份丙二醇与90份水混合均匀，得到溶剂；将10份茶果、80份溶剂混合后破碎、打浆、过滤，得到茶果浆。
烟粉制备：将20份新鲜可可果肉和80份烟叶混合均匀，得到混合物A；将混合物A恒温40℃发酵7天；取出混合物A放入烤箱110℃烘烤，混合物A烘烤至水分为10%；然后将99份混合物A和1份果浆混合后搅拌均匀，得到混合物B；将混合物B放入烤箱160℃继续烘烤至水分为4%；混合物B粉碎筛分得到烟粉。
发烟剂制备：将10份丙二醇、90份丙三醇混合均匀得到发烟剂。
动物油脂选用猪油。胶粘剂选用瓜尔胶。木浆选用杨木浆。
S1.将60份烟粉、10份茶果浆、40份水、5份胶粘剂、60份发烟剂、4份木浆、0.5份动物油脂混合均匀后，于恒温50℃下搅拌4h得到稠浆。
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型的薄片干燥至含水率为7％；将烘干的薄片从钢带上剥离卷包密封包装。
实施例10
一种加热卷烟薄片，通过以下步骤制备：制备过程中，原料均以质量份计。
果浆制备：将60份丙二醇与40份水混合均匀，得到溶剂；将80份大枣、80份溶剂混合后破碎、打浆、过滤，得到果浆。
茶果浆制备：将60份丙二醇与40份水混合均匀，得到溶剂；将80份茶果、80份溶剂混合后破碎、打浆、过滤，得到茶果浆。
烟粉制备：将70份新鲜可可果肉和30份烟叶混合均匀，得到混合物A；将混合物A恒温50℃发酵7天；取出混合物A放入烤箱90℃烘烤，混合物A烘烤至水分为20%；然后将10份混合物A和30份果浆混合后搅拌均匀，得到混合物B；将混合物B放入烤箱140℃继续烘烤至水分为5%；混合物B粉碎筛分得到烟粉。
发烟剂制备：将60份丙二醇、40份丙三醇混合均匀得到发烟剂。
动物油脂选用猪油。胶粘剂选用羧甲基纤维素钠。木浆选用龙须草浆。
S1.将10份烟粉、60份茶果浆、10份水、0.2份胶粘剂、10份发烟剂、1份木浆、1.8份动物油脂混合均匀后，于恒温60℃下搅拌4h得到稠浆。
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型的薄片干燥至含水率为12％；将烘干的薄片从钢带上剥离卷包密封包装。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：不使用茶果浆，以等质量的水替换茶果浆。
S1.将25份烟粉、60份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆、1份动物油脂混合均匀后，于恒温55℃下搅拌4h得到稠浆。
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型的薄片干燥至含水率为9％；将烘干的薄片从钢带上剥离卷包密封包装。
对比例2
本对比例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：不使用动物油脂，以等质量的水替换动物油脂。
S1.将25份烟粉、50份茶果浆、11份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆混合均匀后，于恒温55℃下搅拌4h得到稠浆。
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型的薄片干燥至含水率为9％；将烘干的薄片从钢带上剥离卷包密封包装。
对比例3
本对比例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：不使用茶果浆和动物油脂，以等质量的水替换茶果浆和动物油脂。
S1.将25份烟粉、61份水、1份胶粘剂、11份发烟剂、2份木浆混合均匀后，于恒温55℃下搅拌4h得到稠浆。
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型的薄片干燥至含水率为9％；将烘干的薄片从钢带上剥离卷包密封包装。
【性能检测】
根据《YC/T 16-2014 再造烟叶》中的第6款测定方法，对实施例和对比例制得的薄片进行抗张强度检测，检测结果如下表1。
将实施例和对比例制得的薄片置于同一环境中，检测不同放置时间下的水分，检测结果如下表1。
表1.
如表1，通过实施例和对比例的对比，可以看出，茶果浆和动物油脂的联用可以有效提高薄片的抗张强度、降低薄片的吸潮性。同时，通过实施例2和实施例1、3的对比，可以看出，虽然薄片吸潮性随着动物油脂用量的增加而改善，但是动物油脂用量过高会影响薄片抗张强度。通过实施例1和实施例4、5的对比，可以看出，将果浆与发酵的烟叶共烘，也能在一定程度上提高抗张强度和降低吸潮性。通过实施例1和实施例6的对比，可以看出，椰肉浆相比于普通果浆具有更好的防吸潮性。通过实施例1和实施例7、8的对比，可以看出，搅拌也在一定程度上影响稠浆乳液的成型，进而影响稠浆乳液所形成薄片的性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种加热卷烟薄片，包括水、胶粘剂、发烟剂、烟粉、木浆，其特征在于：还包括茶果浆和动物油脂，所述茶果浆包括单宁和茶皂苷，所述动物油脂包括甘油酯；
茶果浆通过以下步骤制备：按照质量份，将茶果10-80份、溶剂10-80份混合后破碎、打浆、过滤，得到茶果浆；
按照质量份，溶剂包括丙二醇10-60份、水20-90份；
茶果包括外层的果壳以及其内的茶籽；
按照质量份，所述加热卷烟薄片包括烟粉10-60份、茶果浆5-60份、水10-40份、胶粘剂0.2-5份、发烟剂10-60份、木浆1-4份、动物油脂0.5-4份；
所述烟粉由果浆与发酵后烟叶的混合物在140-160℃下烘烤后粉碎制得；所述烟粉包括发酵后烟叶10-99份、果浆1-30份。
2.根据权利要求1所述的一种加热卷烟薄片，其特征在于：所述动物油脂的用量为所述茶果浆用量的3-5wt%。
3.根据权利要求1所述的一种加热卷烟薄片，其特征在于：所述发酵后烟叶为烟叶和可可果肉的混合发酵物。
4.根据权利要求1所述的一种加热卷烟薄片，其特征在于：所述果浆包括椰肉浆。
5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的加热卷烟薄片的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.按照质量份将烟粉、茶果浆、水、胶粘剂、发烟剂、木浆、动物油脂混合均匀后，于50-60℃下搅拌得到稠浆；
S2.将稠浆通过流延成型装备的狭缝均匀喷涂在钢带上，成型并烘干得到薄片。
6.根据权利要求5所述的一种加热卷烟薄片的制造方法，其特征在于：成型后干燥至含水率为7-12％，得到薄片。
7.根据权利要求5所述的一种加热卷烟薄片的制造方法，其特征在于：所述烟粉通过以下步骤制备：将可可果肉和烟叶混合后于40-50℃下发酵；取出发酵产物于90-110℃下烘烤至水分为10-20%，得到发酵后烟叶；将发酵后烟叶和果浆混合后于140-160℃下烘烤至水分为4-7%，然后粉碎筛分得到烟粉。
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